campo eléctrico | ||||||||
El concepto de campo.A Michael Faraday la idea de que las cargas o los imanes actuasen a distancia a través del espacio vacío no le convencía, de modo que para explicar las fuerzas que actúan entre las cargas o los polos de los imanes tuvo que inventar “algo” que llenase el espacio y que conectase de algún modo una carga con otra o un polo del imán con el otro; Faraday pensaba en una especie de tubos de goma o algo así, quizá animado al ver cómo las limaduras de hierro se ordenan al colocar cerca un imán.Así nació el concepto de campo de fuerzas, en general.
| ||||||||
¿Qué significa campo eléctrico?Una propiedad del espacio mediante la cual “se propaga” la interacción entre cargas.Una región del espacio donde existe una perturbación tal que a cada punto de dicha región le podemos asignar una magnitud vectorial, llamada intensidad de campo eléctrico E.
| ||||||||
Representación del campo.Un campo se representa dibujando las llamadas líneas de campo. Para el campo creado por una carga puntual, las líneas de campo son radiales.
| ||||||||
Para el caso de un campo creado por dos cargas puntuales iguales del mismo signo:
| ||||||||
Para el caso de un campo creado por dos cargas puntuales iguales de distinto signo:
| ||||||||
Las líneas de campo no se pueden cortar, porque si lo hicieran en un punto habría dos valores distintos de intensidad de campo E.
Un campo eléctrico muy útil es el que se crea entre dos placas metálicas y paralelas (CONDENSADOR) conectadas a un generador de corriente continua; de ese modo las placas adquieren carga igual pero de signo contrario y en la zona que existe entre ellas se crea un campo uniforme. | ||||||||
|
| ||||||||
Intensidad de campo eléctrico.La región del espacio situada en las proximidades de un cuerpo cargado posee unas propiedades especiales. Si se coloca en cualquier punto de dicha región una carga eléctrica de prueba, se observa que se encuentra sometida a la acción de una fuerza. Este hecho se expresa diciendo que el cuerpo cargado ha creado un campo eléctrico. La intensidad de campo eléctrico en un punto se define como la fuerza que actúa sobre la unidad de carga situada en él. Si E es la intensidad de campo, sobre una carga Q actuará una fuerza
| ||||||||
Se define como potencial eléctrico es el trabajo realizado en un punto específico por un campo electrostático, para poder trasladar una carga q positiva desde el punto de referencia mencionado, este se encuentra dividido por una carga de prueba.
Mas precisamente se puede definir lo anterior como el trabajo necesario de hacer por cierta fuerza externa para poder mover o atraer alguna carga unitaria q desde su punto de referencia hasta un punto determinado que se manifiesta en contra de la fuerza eléctrica, se debe considerar que el potencial eléctrico solo es válido en un campo estático creado por algunas cargas que pertenecen a una zona finita dentro de un espacio.
Pero cuando se hablan de cargas que presentan algún tipo de movimiento, se deberá referirse a los potenciales de Liénard-Wiechert con el cual de podrá expresar un campo electromagnético que también adhiere el efecto de retardo, esto debido a l hecho de que las perturbaciones de un campo eléctrico no pueden distribuirse con una velocidad mayor a la de la luz, por ejemplo si se tienen ciertas cargas fuera del campo, estas cargas tienen cero energía, de manera que su potencial eléctrico es igual al trabajo que e debe llevar a cabo para trasladar las carga desde fuera del campo hasta un punto determinado.
La unidad de potencial eléctrico en el sistema internacional es el volt (V), si se encuentra que cualquier punto en un campo eléctrico tienen un mismo potencial eléctrico, se dice que estos puntos forman una superficie equipotencial.
Esto es solo una pequeña introducción ya que después se verá potencial eléctrico más a fondo, si desea hacerlo en este momento, favor de irá al tema denominado Potencial eléctrico.
Capacitancia.
Se le denomina capacitancia a la capacidad presente en ciertos cuerpos para almacenar o mantener una carga eléctrica, además también es empleada como una medida de una cantidad de energía eléctrica que se encuentra almacenada en un potencial eléctrico definido, la capacitancia es relacionada directamente con el capacitor o también denominado condensador, debido a que este tiene la propiedad de almacenar energía.
Esta capacitancia presente en un capacitor o condensador, depende estrictamente de ciertas características físicas de este, tales como:
Entre más voltaje de le aplique a un capacitor, habrá un incremento en el voltaje entre sus placas, de forma que el aumento de la carga Q es proporcional al voltaje, donde se tiene una constante de proporcionalidad denominada capacitancia (C.), de manera que se tiene la siguiente expresión:
Despejamos la constante de proporcionalidad (capacitancia) y se tiene:
En el sistema internacional, la capacitancia tiene como unidad de medida el farad (F), o faradio, en homenaje al físico Michael Faraday.
Como información adicional, se debe tomar en cuenta que un capacitor (condenador) tendrá una faradio de capacitancia si cuando recibe una carga de un Coulomb, el voltaje del capacitos incrementa a un voltaje de un volt.
Casi la mayoría de las veces (en especial en electrónica), al ser el valor de a capacitancia muy grande, se utilizan submúltiplos del mismo valor, es decir:
Ejemplo.
Un condensador tiene una capacitancia de 5 uF, este condensador está conectado a una batería con un voltaje de 3 V. Determine la carga que almacena el capacitor.
Se utilizar la siguiente formula.
Protocolo de solución.
Solo sustituimos y resolvemos.
La carga almacenada en el capacitor es de 15 uC.
| ||||||||
corriente continua La corriente tiene muchos significados, pero nosotros nos referimos concretamente a la corriente eléctrica. Lo que conocemos como corriente eléctrica es la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo. Dentro de la corriente eléctrica distinguimos dos grandes tipos:
Es la circulación continúa de electrones a través de un conductor entre dos puntos con distinta potencia Como reconocerla en español à Corriente continúa à CC Como reconocerla en inglés à Direct Current à DC Ventajas de usar corriente continúa
Llamamos corriente alterna a la corriente que cambia constantemente de polaridad, es decir, es la corriente que alcanza un valor pico en su polaridad positiva, después desciende a cero y, por último, alcanza otro valor pico en su polaridad negativa o, viceversa, es decir, primero alcanza el valor pico en su polaridad negativa y luego en su polaridad positiva Como reconocerla en ingles à alternating curret à AC Como reconocerla en español à Corriente alterna à CA Ventajas de usar la corriente alterna
Corriente Alterna
Universo Mecánico es una colección de 52 videos realizados en 1985 por el Instituto Tecnológico de California CALTECH e INTELECOM (un consorcio sin fines de lucro que agrupa colegios comunitarios de California).
La serie presenta la física a nivel universitario, abarcando temas desde Copérnico a la mecánica cuántica. Para ello utiliza dramatizaciones históricas y animaciones que explican conceptos de la física. Estas últimas eran unas de las animaciones más avanzadas de la época: casi 8 horas de animación por ordenador a cargo del experto del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA James F. Blinn. Cada episodio se abre y se cierra con una conferencia “fantasma” del profesor David L. Goodstein del Instituto Tecnológico de California. A pesar de su antigüedad, la serie se utiliza a menudo incluso hoy día como una ayuda suplementaria para explicar fenómenos como la relatividad especial. Durante el transcurso de los vídeos se abarcan contenidos como la electricidad, la mecánica clásica, el electromagnetismo, la termodinámica, etc.
A continuación se presenta la lección 38. Una magnífica exposición sobre una de las formas de energía más utilizada en el presente; la energía eléctrica.
.
|
jueves, 31 de octubre de 2013
Suscribirse a:
Enviar comentarios (Atom)






No hay comentarios:
Publicar un comentario